Elektromagnetische transmissieprestaties van koolstofvezel

Wat zijn elektromagnetische golven?

Elektromagnetische golven zijn geleidelijk uitgegroeid tot de vierde grootste milieuvervuiling naast water, lucht en lawaai. Bovendien zullen de elektronische, elektrische en communicatieapparatuur die door mensen wordt vervaardigd ook elektromagnetische straling produceren, en de ontwikkeling en het onderzoek van elektromagnetische afschermingsmaterialen is geleidelijk een probleem van toenemende bezorgdheid geworden. Koolstofvezel heeft goede elektromagnetische afschermingsprestaties, en koolstofvezel heeft uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid, goede vlamvertraging, zeer lage thermische uitzettingscoëfficiënt, lage stralingsabsorptie en een reeks voordelen.

Elektromagnetische afscherming is het gebruik van geleidende of magnetische materialen om elektromagnetische straling binnen een bepaalde ruimte te beperken.  

Er zijn over het algemeen twee doeleinden van elektromagnetische afscherming, om interne uitgestraalde elektromagnetische energie te beperken van lekken uit het interne gebied, of om te voorkomen dat externe stralingsinterferentie een bepaald gebied binnenkomt. Volgens het afschermingsprincipe kan elektromagnetische afscherming in drie soorten worden verdeeld: elektrische veldafscherming, magnetische veldafscherming en elektromagnetische veldafscherming. De essentie is om te bestuderen hoe elektromagnetische velden worden verdeeld in verschillende specifieke problemen.

Vergelijkingstabel voor elektromagnetische afscherming

Er zijn veel manieren om elektromagnetische afschermingsmaterialen te classificeren

Hoofdzakelijk inclusief ferromagnetische materialen en metalen goede geleidermaterialen, oppervlaktegeleidende afschermingsmaterialen en gevulde afschermingscomposietmaterialen. Onder hen is het gevulde afschermingscomposietmateriaal een elektromagnetisch afschermingsmateriaal dat bestaat uit een matrix met goede elektrische isolatie, geleidende vulstoffen met uitstekende geleidbaarheid en andere additieven, en koolstofvezel behoort tot dit elektromagnetische afschermingsmateriaal. Onder de ruwe omstandigheden van 60°C en 90% relatieve vochtigheid, na 2000h duurzaamheidstest, kan het koolstofvezelafschermingsmateriaal gemaakt van koolstofvezel met een lengte van 3mm en CF/PVC hars met een inhoud van 5wt% een afschermingseffect van meer dan 30dB bereiken. De CF-inhoud is 10wt%hi, die een afschermingseffect dicht bij dat van koperfolie kan bereiken.

De belangrijkste reden dat koolstofvezel elektromagnetisch afschermvermogen heeft, is vanwege zijn goede elektrische geleidbaarheid. De gemeenschappelijke volumeweerstand van koolstofvezel is tussen (0.8~1.8)×10-3Ω·cm, en de geleidbaarheid zal toenemen met de toename van warmtebehandelingstemperatuur. Daarom kan koolstofvezel na graphitisatiebehandeling op hoge temperatuur een uitstekend reflecterend materiaal voor elektromagnetische golven worden. Momenteel richt het onderzoek naar koolstofvezel door staatsbedrijven zich voornamelijk op de mechanische eigenschappen, en er is nog relatief weinig onderzoek op het elektromagnetische gebied.

Koolstofvezel elektromagnetische afscherming eindkap

Wanneer de schikkingsrichting van de koolstofvezel parallel is aan het incidentele elektrische veld, omdat de koolstofvezel zelf een soort elektrisch verliesmateriaal is met uitstekende geleidbaarheid, zal er op dit moment een grote geleidingsstroom in de koolstofvezel worden gegenereerd, en het incidentele elektrische veld zal sterk worden gereflecteerd, dat dicht bij het reflectieeffect van metaal is; het andere geval is wanneer de schikkingsrichting van koolstofvezel loodrecht op het incidentele elektrische veld staat, fungeert de koolstofvezel op dit moment als het verliesmiddel van de radargolf; en wanneer de hoek tussen de schikkingsrichting van de koolstofvezel en het incidentele elektrische veld onzeker is, Aangezien het gereflecteerde elektrische veld niet parallel is aan het incidentele elektrische veld, zal het gereflecteerde elektrische veld een gereflecteerde elektrische veldcomponent loodrecht op het incidentele elektrische veld produceren, die een bepaald golf-eliminerend effect heeft.

De voordelen van koolstofvezel die als eenelektromagnetisch afschermingsmateriaal

Naast uitstekende elektromagnetische afschermingsprestaties heeft koolstofvezel ook de kenmerken van hoge sterkte en licht gewicht. In het buitenland zijn koolstofvezelcomposietmaterialen toegepast op stealth vliegtuigen en andere vliegtuigen, en de koolstofvezel is gewijzigd om elektromagnetische golfreflectie te verminderen. In China, is de elektromagnetische afschermingstechnologie van koolstofvezel relatief niet zo volwassen als in het buitenland. De belangrijkste onderzoeksgebieden van de meeste bedrijven richten zich op harsbasis composietmaterialen met koolstofvezel als vulstof. De ontwikkeling en het onderzoek van elektromagnetische afschermingsprestaties van koolstofvezel is nog een lange weg te gaan.